車床主軸箱箱體左側(cè)8-M8螺紋攻絲機(jī)設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、車床主軸箱箱體左側(cè)8-M8螺紋攻絲機(jī)設(shè)計(jì)1前言1.1課題名稱及其具體要求課題名稱車床主軸箱箱體左側(cè)8-M8螺紋攻絲機(jī)設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)容及要求此題目的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一臺(tái)能加工的通孔，總共八個(gè)孔的右側(cè)面螺紋攻絲機(jī)，機(jī)床類型為臥式單面，液壓驅(qū)動(dòng)，由PLC控制，一臺(tái)機(jī)床年產(chǎn)量為3-6萬件。其余設(shè)計(jì)內(nèi)容均自定。實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)及圖紙要求 本設(shè)計(jì)完成后必須包括被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖、組合機(jī)床多軸箱圖、夾具裝配總圖、液壓系統(tǒng)原理圖、控制系統(tǒng)原理圖各一張，折合A0圖紙共4張。此外，設(shè)計(jì)說明書需1.5萬字。1.2研究目的及意義目前，組合機(jī)床的需求量很大，國家鼓勵(lì)其出口。而國內(nèi)汽車工業(yè)的迅速開展也勢(shì)必

2、導(dǎo)致各類零部件加工量的增大。因此，組合機(jī)床可多刀、多軸、多面、多工位加工的優(yōu)點(diǎn)就顯得猶為突出。本設(shè)計(jì)就是在攻絲組合機(jī)床的設(shè)計(jì)根底上，將PLC控制技術(shù)和液壓控制技術(shù)應(yīng)用到其中，以便進(jìn)一步提高組合機(jī)床的自動(dòng)化程度。1.3國內(nèi)外同類研究概況國外研究狀況1952年美國生產(chǎn)出了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，此后，日本、德國、意大利等國家的一些木工機(jī)床的制造廠家應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，相繼推出了各種先進(jìn)的機(jī)床。目前，螺紋加工機(jī)床已經(jīng)與液壓系統(tǒng)，氣壓系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)結(jié)合生產(chǎn)出了很多先進(jìn)的攻絲機(jī)，例如：西班牙的才CMA攻絲機(jī)系列，等等。目前，機(jī)床加工正在向復(fù)合化，高速化，精密化，高效能化，智能化，環(huán)?；较蜷_展而螺紋加工正在向高

3、效率，高自有度，高生產(chǎn)率，高自動(dòng)化，高定位速度和高切削速度，低本錢方向開展。國內(nèi)研究狀況我國自改革開放以來，雖然機(jī)床加工機(jī)械的技術(shù)水平及產(chǎn)品質(zhì)量有著顯著的提高，但與先進(jìn)的興旺國家相比差距較大，主要存在的問題有：水平低、仿制多、品種少、自動(dòng)化程度不高，外觀質(zhì)量不高，機(jī)床機(jī)械合格率低，遠(yuǎn)低于同類機(jī)械產(chǎn)品的平均合格率。螺紋加工機(jī)床和其他機(jī)床一樣開展緩慢。國內(nèi)生產(chǎn)的中檔普及型數(shù)控機(jī)床的功能、性能和可靠性方面已具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)力。但在中、高檔數(shù)控機(jī)床方面，與國外一些先進(jìn)產(chǎn)品相比，仍存在較大差距。螺紋加工的數(shù)控化程度也很低。雖然我國現(xiàn)在的水平很低不過我們有很好的開展前景：首先，我國的政策調(diào)整有利于車床行業(yè)

4、的開展；第二，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移給車床行業(yè)的開展帶來了機(jī)遇；第三，下游行業(yè)成長(zhǎng)較快；第四，數(shù)控車床消費(fèi)增長(zhǎng)較快。而螺紋加工的攻絲機(jī)只是車床中的一個(gè)局部，當(dāng)然也具有很好的開展前景。目前國內(nèi)有很多的組合機(jī)床仍然采用繼電器控制，使用不便，且較為落后。而國外同行業(yè)那么較多采用PLC先進(jìn)技術(shù)集成控制來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，已形成一系列自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)流水線，大大提高了生產(chǎn)效率和節(jié)省了本錢。2組合機(jī)床概述2.1組合機(jī)床及其特點(diǎn)組合機(jī)床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機(jī)床。它能夠?qū)σ环N或幾種零件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削

5、及滾壓等工序，生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。組合機(jī)床與通用機(jī)床，其他專用機(jī)床比擬，具有以下特點(diǎn)：1組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件約占全部機(jī)床零、部件總量的，因此設(shè)計(jì)和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好。2由于組合機(jī)床用多刀加工，并且自動(dòng)化程度高，因而比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。3組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過周密設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有專門廠成批制造，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便。4在組合機(jī)床上加工零件時(shí)，由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高。5當(dāng)被加工產(chǎn)品更新時(shí)，采用其他類型的專門機(jī)床時(shí)，其大局部部件要報(bào)廢。用組合機(jī)床

6、時(shí)，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可以重復(fù)利用，不必另行設(shè)計(jì)和制造。6組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。圖2-1表示由通用部件和少量專用部件組成的臥式組合機(jī)床。圖2-1 臥式組合機(jī)床及其組成部件1中間底座；2夾具；3主軸箱；4動(dòng)力箱5滑臺(tái)；6滑座；7床身側(cè)底座組合機(jī)床常用的通用部件有：動(dòng)力部件、輸送部件、支承部件、控制部件和輔助部件。其中動(dòng)力部件有4種：1主運(yùn)動(dòng)動(dòng)力部件動(dòng)力箱、多軸箱、單軸頭；2 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件液壓滑臺(tái)、機(jī)械滑臺(tái)； 3 既能實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)又能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件動(dòng)力頭；為單軸頭變化主軸轉(zhuǎn)速的跨系列通用部件。動(dòng)力箱、各種工藝切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床完成切削主運(yùn)動(dòng)或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的

7、動(dòng)力部件。其中還有能同時(shí)完成切削主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力頭。而只能完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件稱為動(dòng)力滑臺(tái)。固定在動(dòng)力箱上的主軸箱是用來布置切削主軸，并把動(dòng)力箱輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給各主軸的切削刀具，由于各主軸的位置與具體被加工零件有關(guān)，因此主軸箱必須根據(jù)被加工零件設(shè)計(jì)，不能制造成完全通用的部件，但其中有很多零件例如：主軸、傳動(dòng)軸、齒輪和箱體等是通用的。床身、立柱、中間底座等是組合機(jī)床的支承部件，起著機(jī)床的根底骨架作用。組合機(jī)床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。移動(dòng)的或回轉(zhuǎn)的工作臺(tái)的重復(fù)定位精度直接影響組合機(jī)床的加工精度。除了上述主要部件之外，組合機(jī)床還有各種控制部件，主要是控制機(jī)床

8、按順序動(dòng)作，以保證機(jī)床按規(guī)定的程序進(jìn)行工作。組合機(jī)床的通用部件，絕大多數(shù)已公布成國家標(biāo)準(zhǔn)，并按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的名義尺寸、主參數(shù)、互換尺寸等定型，各通用部件之間有配套關(guān)系。因此，在進(jìn)行本設(shè)計(jì)時(shí)，主要根據(jù)被加工零件的尺寸、形狀和技術(shù)要求等來完成組合機(jī)床的整體設(shè)計(jì)。2.2攻絲組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案通用機(jī)床加工螺紋的特點(diǎn)是主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間保持嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系，即內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)。攻絲組合機(jī)床也不例外，根據(jù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)系統(tǒng)所選用的機(jī)構(gòu)不同，攻絲組合機(jī)床可以分為以下兩大類：1采用攻絲動(dòng)力頭的攻絲組合機(jī)床攻絲動(dòng)力頭用于同一方向單純攻絲工序。利用絲杠進(jìn)給，攻絲行程較大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)誤差大，所以加工螺紋精度較低一般低

9、于7H級(jí)，因此未能得到廣泛的應(yīng)用。2采用攻絲靠模裝置的組合機(jī)床用攻絲靠模裝置加工內(nèi)螺紋的特點(diǎn)是，攻絲主軸系統(tǒng)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由攻絲靠模機(jī)構(gòu)得到?？磕C(jī)構(gòu)由靠模螺桿和靠模螺母組成，其螺距應(yīng)等于被加工螺孔的螺距，當(dāng)靠模螺桿每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，那么帶動(dòng)絲錐向前進(jìn)給一個(gè)螺距，要求盡量接近。攻絲靠模應(yīng)用于攻絲裝置中的情況如圖2-2所示。從圖中可見，電機(jī)傳動(dòng)主軸通過靠模螺桿帶動(dòng)絲錐回轉(zhuǎn)，靠模螺桿5通過攻絲卡頭6與絲錐連接，攻絲卡頭6是攻絲主軸靠模系統(tǒng)進(jìn)給量與絲錐自行引進(jìn)量的補(bǔ)償環(huán)節(jié)。當(dāng)主軸及靠模螺桿5正轉(zhuǎn)時(shí)，由于靠模螺母4的作用，使靠模螺桿按螺母的螺距帶動(dòng)絲錐進(jìn)給，攻絲結(jié)束后，主軸反轉(zhuǎn)，絲錐退回。由于攻絲過程中，只是靠

10、模螺桿5帶動(dòng)絲 圖2-2 攻絲裝置原理圖錐軸向移動(dòng)，因此主軸與靠模螺桿連接處軸向 1電機(jī)；2多軸箱；3主軸；可以相對(duì)滑動(dòng)，一般用滑鍵連接，滑動(dòng)的最大 4靠模螺母；5靠模螺桿；6攻絲卡頭距離即攻絲的最大行程，一般不超過。此種攻絲方法，靠模可以經(jīng)磨制得到較準(zhǔn)確的螺距，由于靠模螺桿帶動(dòng)絲錐進(jìn)給比擬輕巧，同時(shí)又有攻絲接桿補(bǔ)償攻絲主軸靠模系統(tǒng)與絲錐自行引進(jìn)的進(jìn)給差，因而攻絲時(shí)可得到較高的精度。該靠模裝置除了具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造本錢較低的特點(diǎn)外，還由于每根靠模螺桿都各自具有自己的螺距數(shù)值，因此可用一個(gè)攻絲裝置方便地加工出不同尺寸規(guī)格的螺紋，且可各自選用合理的切削用量，目前應(yīng)用很廣泛。綜上所述，可知攻絲工序的

11、工作循環(huán)如下： 54912MOD() # 0% 2.3組合機(jī)床開展趨勢(shì)一、提高通用部件的技術(shù)水平；二、開展適應(yīng)中、小批生產(chǎn)的組合機(jī)床；三、采用新刀具；四、開展自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)；五、擴(kuò)大工藝范圍。3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)組合機(jī)床方案確定被加工零件特點(diǎn)被加工零件在攻絲機(jī)體左側(cè)，材料為，硬度為，攻絲孔徑為的通孔8個(gè)，個(gè)孔在3個(gè)圓上規(guī)律分布。被加工零件的外形如圖3-1所示。圖3-1 被加工零件外形圖機(jī)床布局確定工件底面為主要定位面。因?yàn)榈酌嬗?個(gè)腳所以用3個(gè)支承塊支撐，用短銷和支承釘定位。裝夾方便、平穩(wěn)，故可采用臥式機(jī)床。工件定位基準(zhǔn)確實(shí)定由于工件采用底面為定位面，根據(jù)該零件的特點(diǎn)，可采用孔和2面定位。夾壓外表

12、及夾緊方式由于要加工的工件是箱體而且上外表是空的，為了確保工件夾壓穩(wěn)定，為了保證定位基準(zhǔn)和定位面的良好接觸，采用開口長(zhǎng)壓板作定位夾緊。3.2確定切削用量選擇切削用量由于攻絲孔徑只有一種，所以可以采用同樣的主軸和刀具使得所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同。根據(jù)?專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)?表7-18查得：高速鋼絲錐攻絲切削速度查?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?得：螺紋間距， 選切削速度：滿足要求每分鐘進(jìn)給量式中：主軸系統(tǒng)的進(jìn)給量；絲錐每分鐘自行引進(jìn)量；絲錐每分鐘轉(zhuǎn)速；絲錐的螺距，多頭螺紋為導(dǎo)程。1切削扭矩的計(jì)算根據(jù)?專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)?表7-24查得：式中：工件螺距；加工直徑。2切削力的計(jì)算總切削力3切削功率的計(jì)算根據(jù)?專用機(jī)

13、床設(shè)備設(shè)計(jì)?表7-24查得：總功率考慮到功率損失，3.3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)三圖一卡三圖一卡的內(nèi)容主要包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。被加工零件工序圖一、被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺(tái)組合機(jī)床或自動(dòng)線完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、外表粗糙度及技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及被加工零件的材料、硬度、重量和本道工序加工前毛坯或半成品狀況的圖紙。因此，它是在原零件圖根底上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。圖上應(yīng)表示

14、出：1被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。尤其是當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向套時(shí)，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸。以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干預(yù)。2加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向。以便依此進(jìn)行夾具的定位支承包括輔助定位支承、限位、夾緊、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。3本道工序加工部位的尺寸、精度、外表粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊笾饕付ㄎ换鶞?zhǔn)。4必要的文字說明。如被加工零件編號(hào)、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。二、繪制被加工零件工序圖的考前須知1為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要突出本機(jī)床的加工內(nèi)容。

15、繪制時(shí)，應(yīng)按一定比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位用粗實(shí)線，并把零件輪廓及與機(jī)床、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)的部位用細(xì)實(shí)線表示清楚。凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方畫粗實(shí)線標(biāo)記。加工用定位基準(zhǔn)、機(jī)械夾壓位置及方向、輔助支承均須使用規(guī)定的符號(hào)表示出來。2加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起。為便于加工及檢查，尺寸應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)注，而不采用極坐標(biāo)系。但有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合,那么需對(duì)加工部位要求的位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。此外，應(yīng)將零件圖上的不對(duì)稱位置尺寸公差應(yīng)換算成對(duì)稱尺寸公差，其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面，一是要能到達(dá)產(chǎn)品圖紙要求的精度，二是采用組合機(jī)床能夠加工出來。3

16、應(yīng)注明零件加工對(duì)機(jī)床提出的某些特殊要求。加工示意圖一、加工示意圖的作用和內(nèi)容零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反映出來。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。因此，加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要圖紙之一，在總體設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位。它是刀具、輔具、主軸箱、液壓電氣裝置設(shè)計(jì)及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺(tái)組合機(jī)床布局和性能的原始要求，同時(shí)還是調(diào)整機(jī)床、刀具及試車的依據(jù)。其內(nèi)容為：1應(yīng)反映機(jī)床的加工方法、加工條件及加工過程。2根據(jù)加工部位特點(diǎn)及加工要求，決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸直徑和長(zhǎng)

17、度。3決定主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及外伸長(zhǎng)度。4選擇標(biāo)準(zhǔn)的或設(shè)計(jì)專用的接桿、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、攻絲靠模裝置、刀桿托架等，并決定它們的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及尺寸。5標(biāo)明主軸、接桿卡頭、夾具導(dǎo)向與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。6根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具、被加工零件材料特點(diǎn)等，合理確定并標(biāo)注各主軸的切削用量。7決定機(jī)床動(dòng)力部件的工作行程及工作循環(huán)。二、加工示意圖的畫法及考前須知1加工示意圖的繪制順序是：先按比例用細(xì)實(shí)線繪出工件加工部位和局部結(jié)構(gòu)的展開圖，加工外表用粗實(shí)線畫。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，相同加工部位的加工示意指對(duì)同一規(guī)格的孔加工，所用刀具、導(dǎo)向、主軸、接桿等的規(guī)格尺寸、精度完全相同，允許只表示其中之一，亦

18、即同一主軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸相同的主軸可只畫一根。但必須在主軸上標(biāo)注軸號(hào)與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)。當(dāng)軸數(shù)較多時(shí)，可縮小比例，用細(xì)實(shí)線畫出工件加工部位的外形簡(jiǎn)圖，并在孔旁標(biāo)注孔號(hào)，以便設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。2一般情況下，在加工示意圖上，主軸分布可不按真實(shí)距離繪制。當(dāng)被加工孔間距很小或需設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時(shí)，相鄰主軸必須嚴(yán)格按比例繪制，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向是否干預(yù)。3主軸應(yīng)從主軸箱端面畫起。刀具畫加工終了位置攻絲加工那么應(yīng)畫開始位置。標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)只畫外形輪廓，但須加注規(guī)格代號(hào)。對(duì)一些專用結(jié)構(gòu)，為顯示其結(jié)構(gòu)而必須剖視，并標(biāo)注尺寸、精度及配合。三、刀具選擇根據(jù)攻絲孔的深度及直徑大小，并結(jié)合加工

19、條件及要求，根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?，選擇的刀具為絲錐，其直徑分別為。絲錐的具體結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3-2所示：)圖3-2 絲錐外形圖四、初定主軸類型、尺寸和外伸長(zhǎng)度根據(jù)?專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)?表7-29攻螺紋主軸直徑確實(shí)定查得：當(dāng)螺紋為，扭矩時(shí)，主軸直徑再查表7-30通用攻絲主軸的系列參數(shù)，確定主軸類型為：前后支承均為圓錐滾子軸承的主軸 確定主軸直徑：攻絲靠模規(guī)格代號(hào)：2具體結(jié)構(gòu)如圖3-3所示：圖3-3 主軸外伸圖五、選擇攻絲卡頭攻絲卡頭用于連接絲錐和攻絲主軸或靠模裝置，其主要作用是：保證絲錐與被加工的螺紋底孔自動(dòng)對(duì)中，并保證絲錐順利引進(jìn)。補(bǔ)償絲錐每分鐘引進(jìn)量與攻絲主軸或靠模裝置每分鐘進(jìn)給量之差值，保

20、證絲錐引進(jìn)與攻絲裝置進(jìn)給同步。因此，要求攻絲卡頭有很好的定心性及補(bǔ)償靈活性，徑向尺寸應(yīng)較小，以適應(yīng)中心距小的螺孔加工。攻絲卡頭的主要形式有：絲錐“超前進(jìn)給的單向補(bǔ)償攻絲卡頭；主軸或攻絲靠?！俺斑M(jìn)給的單向補(bǔ)償攻絲卡頭。在此，可選用主軸“超前進(jìn)給的單向補(bǔ)償攻絲卡頭。主軸“超前進(jìn)給是指攻絲主軸每分鐘進(jìn)給量大于絲錐每分鐘的引進(jìn)量，其差值由攻絲卡頭中的壓力彈簧來補(bǔ)償。彈簧的預(yù)壓力，最好稍大于絲錐開始切入被加工螺紋底孔所需的軸向力，而小于絲錐的進(jìn)給拉力。其具體結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。圖3-4 主軸“超前進(jìn)給的單向補(bǔ)償攻絲卡頭1卡頭芯桿；2銷；3套罩；4卡頭體；5壓力彈簧六、攻絲靠模裝置攻絲靠模裝置的原理是“

21、自引法攻絲。這種攻絲裝置的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，直接由靠模螺桿、螺母得到。常用的攻絲靠模裝置有型和型。型攻絲靠模通常由攻絲靠模機(jī)構(gòu)和攻絲卡頭配合組成攻絲裝置，并由攻絲裝置配置成攻絲組合機(jī)床。型主要用于組成活動(dòng)攻絲模板和鉆攻復(fù)合模板。根據(jù)，查得?專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)?表7-42第、第類攻絲靠模規(guī)格：選用型號(hào)為的攻絲靠模裝置其具體參數(shù)為：，這類靠模用于組成固定式攻螺紋裝置時(shí)，有較好的敞開性，裝卸和調(diào)整較為方便。松開壓板后，整套靠模就可以很方便地從靠模頭前端抽出，利用攻螺紋卡頭上的調(diào)整螺母，能方便地調(diào)整絲錐的軸向位置。缺點(diǎn)是軸向尺寸很大。其具體結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。七、確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程動(dòng)力部件的工作循

22、環(huán)是指：加工時(shí)動(dòng)力部件從原始位置開始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置又返回到原始位置的動(dòng)作過程。一般包括快速引進(jìn)、工作進(jìn)給、快速退回等動(dòng)作。1工作行程長(zhǎng)度確實(shí)定工作進(jìn)給長(zhǎng)度應(yīng)等于工件加工部位長(zhǎng)度多軸加工時(shí)應(yīng)按最長(zhǎng)孔計(jì)算與刀具切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度之和。如圖3-6所示。圖3-6 工作進(jìn)給長(zhǎng)度切入長(zhǎng)度L1應(yīng)根據(jù)工件端面的誤差情況在之間選擇，誤差大時(shí)取大值。切出長(zhǎng)度根據(jù)?專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)?表7-32查得： 式中：絲錐前端錐部的長(zhǎng)度。由于加工深度一定，選擇。2快進(jìn)、快退長(zhǎng)度按加工具體情況而定，保證加工所有刀具均退至夾具套內(nèi)，不影響工件裝卸，因此取快進(jìn)長(zhǎng)度為。3動(dòng)力部件總行程長(zhǎng)度動(dòng)力部件的總行程除應(yīng)保證要求的工作循環(huán)行程

23、外， 圖3-5 第類攻絲靠模還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即考慮前、后備量。 1靠模桿；2套筒；3壓板前備量是指因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力 4襯套：5彈簧；6結(jié)合子部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離。后備量是指考慮刀具從接桿中 7靠模螺母；8攻絲卡頭或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出所需要的動(dòng)力部件尚能向后退的距離。理想情況是保證刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離大于接桿插入主軸孔內(nèi)或刀具插入接桿孔內(nèi)的長(zhǎng)度。因此，動(dòng)力部件的總行程為快退行程長(zhǎng)度與前后備量之和。依此作為選擇標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)或設(shè)計(jì)專用動(dòng)力部件的依據(jù)。機(jī)床聯(lián)系尺寸圖一、聯(lián)系尺寸圖的作用及內(nèi)容一般來說，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱、各種

24、工藝切削頭、側(cè)底座、立柱、立柱底座及中間底座加上專用部件主軸箱、輔具系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤(rùn)滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件的相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否適宜，并為進(jìn)一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下：以適當(dāng)數(shù)量的視圖一般為主、左、右視圖按同一比例畫出機(jī)床各主要組成部件的外形輪廓及相對(duì)位置，說明機(jī)床的配置型式及總體布局，主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。圖上應(yīng)盡量減少不必要的線條及尺寸

25、，但反映各部件的聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全。各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必畫出，留在具體設(shè)計(jì)部件時(shí)完成。為便于部件設(shè)計(jì)，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)注通用部件的規(guī)格代號(hào)、電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并注明機(jī)床部件的分組情況及總行程。二、選擇動(dòng)力箱確定攻絲電機(jī)功率時(shí)，應(yīng)考慮到絲錐鈍化的影響，一般按計(jì)算功率的倍選取。根據(jù)前面計(jì)算功率，即，且考慮到攻絲時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速要求較低，如果選用的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高，將導(dǎo)致傳動(dòng)比擬大，使機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大，不利于本錢的降低，一般采用同步轉(zhuǎn)速為左右的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)?組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?表5-38選用動(dòng)力箱型號(hào)為，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為，電動(dòng)機(jī)的功率為，為電動(dòng)機(jī)安裝端

26、面至罩殼后面間的軸向長(zhǎng)度。根據(jù)前面計(jì)算的行程，選擇動(dòng)力滑臺(tái)為型，滑臺(tái)側(cè)底座為型，行程為。二級(jí)進(jìn)給及壓力繼電器型號(hào)為。導(dǎo)軌防護(hù)裝置型號(hào)為。分級(jí)進(jìn)給裝置型號(hào)為。由于攻絲時(shí)，工作行程不是很長(zhǎng)，液壓滑臺(tái)可固定在滑軌上，由固定塊受力。所以當(dāng)進(jìn)給力大于滑臺(tái)所受最大進(jìn)給力時(shí)，仍可使用該滑臺(tái)滑軌。根據(jù)選定的動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)為，其臥式配置時(shí)具體聯(lián)系尺寸如圖3-7所示。圖3-7 型液壓滑臺(tái)臥式配置時(shí)聯(lián)系尺寸三、夾具輪廓尺寸確定綜合考慮工件的輪廓尺寸形狀、結(jié)構(gòu)以及夾具底座與機(jī)床其他部件連接固定尺寸，初步定夾具長(zhǎng)寬高為。四、機(jī)床裝料高度機(jī)床裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。為提高通用部件及支承部件的剛度

27、并考慮自動(dòng)線設(shè)計(jì)時(shí)中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送裝置、冷卻排屑裝置，新公布的組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)推薦裝料高度，與國際標(biāo)準(zhǔn)一致。在現(xiàn)階段設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)，裝料高度可根據(jù)具體情況在之間選取。由于受工件最低孔位置、多軸箱最低主軸高度和所選通用部件、中間底座、夾具高度等尺寸的限制滑臺(tái)與滑座總高，側(cè)底座高度，夾具底座高度，中間底座高度，本設(shè)計(jì)的機(jī)床裝料高度。五、中間底座輪廓尺寸中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面安裝連接的需要。根據(jù)選定的動(dòng)力箱滑臺(tái)、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系，并考慮到毛坯誤差和裝配偏移，中間底座支承夾具底座的空余邊緣尺寸，算出的長(zhǎng)度應(yīng)圓整，并按優(yōu)選數(shù)系選用。攻絲時(shí)需要使用冷卻液，應(yīng)使空余邊緣尺寸不小于。中

28、間底座外形圖如圖3-8所示。圖3-8 中間底座外形圖中間底座長(zhǎng)度方向尺寸可按下式確定： 式中：加工終了位置，主軸箱端面至工件端面間的距離，本設(shè)計(jì)中； 主軸箱厚度，本設(shè)計(jì)； 工件沿機(jī)床長(zhǎng)度方向的尺寸，本設(shè)計(jì)； 機(jī)床長(zhǎng)度方向上，主軸箱與動(dòng)力滑臺(tái)的重合長(zhǎng)度，本設(shè)計(jì)； 加工終了位置，滑臺(tái)前端面至滑座前端面的距離，對(duì)于通用的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)，尺寸的最大范圍為。本設(shè)計(jì)； 滑座前端面至側(cè)底座前端面的距離，本設(shè)計(jì)。 根據(jù)，查?專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)?表7-10中間底座主要尺寸：選定中間底座長(zhǎng)為又根據(jù)被加工零件的寬度為，夾具底座寬度為，以及其他聯(lián)系尺寸，選定中間底座寬度為。中間底座的長(zhǎng)寬為。六、確定多軸箱輪廓尺寸標(biāo)準(zhǔn)通用

29、多軸箱的厚度是一定的，臥式為。因此，確定多軸箱尺寸，主要是確定多軸箱寬度和高度及最低主軸高度。如圖3-9所示，被加工零件輪廓以點(diǎn)劃線、多軸箱輪廓用粗實(shí)線表示。多軸箱寬度、高度的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下式確定：式中：工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離。 最邊緣主軸中心距箱外壁的距離。 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離。 最低主軸高度。圖3-9 多軸箱輪廓尺寸確實(shí)定為保證多軸箱有排布齒輪的足夠空間，推薦，取。主軸箱最低主軸高度須考慮到與工件最低孔位置、機(jī)床裝料高度、滑臺(tái)滑座總高、側(cè)底座高度、滑座與側(cè)底座之間調(diào)整墊高度等尺寸之間的關(guān)系而確定。對(duì)于臥式組合機(jī)床，要保證潤(rùn)滑油不致從主軸

30、襯套處泄露，通常推薦：根據(jù)上述計(jì)算值，按多軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定多軸箱輪廓尺寸為七、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖繪制考前須知1畫主視圖時(shí)，主視圖的圖形布置應(yīng)與實(shí)際機(jī)床工作布置一致，并選擇適宜比例。為便于機(jī)床的調(diào)整和維修，滑座與側(cè)底座之間需加厚的調(diào)整墊。2機(jī)床各主要組成部件的輪廓尺寸及相關(guān)聯(lián)系尺寸必須標(biāo)注的完整、恰當(dāng)，應(yīng)使機(jī)床在長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向的尺寸鏈封閉。3應(yīng)注明工件、夾具、動(dòng)力部件、中間底座對(duì)稱中心線間的位置關(guān)系。4應(yīng)注明電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率、轉(zhuǎn)速及所選標(biāo)準(zhǔn)通用部件的型號(hào)規(guī)格和其主要輪廓尺寸，并對(duì)組成機(jī)床的所有部件進(jìn)行分組編號(hào)，作為部件和零件設(shè)計(jì)的原始依據(jù)。機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡根據(jù)選定的機(jī)床工作循環(huán)所

31、要求的工作行程長(zhǎng)度、切削用量、動(dòng)力部件的快進(jìn)及工進(jìn)速度等，就可以計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡，用以反映機(jī)床的加工過程，完成每一動(dòng)作所需的時(shí)間、切削用量、機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床的負(fù)荷率等。一、理想生產(chǎn)率指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)包括備品及廢品率在內(nèi)所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制生產(chǎn)取，那么 件h二、實(shí)際生產(chǎn)率指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。 件h式中：生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間，它可以根據(jù)下式計(jì)算：式中：、分別為刀具第、第工作進(jìn)給行程長(zhǎng)度；、分別為刀具第、第工作進(jìn)給速度；當(dāng)加工沉孔、止口、锪窩、倒角、光整外表時(shí)，動(dòng)力滑臺(tái)在死擋鐵上的停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無進(jìn)給

32、狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)所需的時(shí)間；、分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長(zhǎng)度；動(dòng)力部件快速行程速度。采用機(jī)械動(dòng)力部件取，液壓動(dòng)力部件??；直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換的時(shí)間，一般可??；工件裝、卸包括定位、夾壓及去除鐵屑等時(shí)間，它取決于工件重量大小、裝卸的方便性及工人的熟練程度。根據(jù)各類組合機(jī)床的統(tǒng)計(jì)，一般取。取為 件h三、機(jī)床負(fù)荷率當(dāng)時(shí)，計(jì)算二者的比值即為負(fù)荷率。根據(jù)組合機(jī)床的使用經(jīng)驗(yàn)，適宜的機(jī)床負(fù)荷率為。所以該負(fù)荷率滿足要求。四、生產(chǎn)率計(jì)算卡生產(chǎn)率計(jì)算卡是按一定格式要求編制的反映零件在機(jī)床上的加工過程、生產(chǎn)節(jié)拍、切削用量、機(jī)床生產(chǎn)率和機(jī)床負(fù)荷率的簡(jiǎn)明表格，它是用戶驗(yàn)收機(jī)床的重要依據(jù)之一。具體情況見附錄二

33、。此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過辯論畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行PLC控制的攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)。在這短短四個(gè)月的設(shè)計(jì)過程中，主要進(jìn)行了資料收集、組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、圖紙繪制、論文撰寫等工作。在設(shè)計(jì)的過程中，遇到了不少困難。但在老師和各位同學(xué)的積極幫助下，許多問題都得以順利解決。以下是本設(shè)計(jì)的一些優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：本組合機(jī)床類型為臥式，液壓驅(qū)動(dòng)，PLC控制。操作方便，易于控制。主軸箱、側(cè)底座、中間底座等均為標(biāo)準(zhǔn)件，可反復(fù)屢次利用。且采用攻絲靠

34、模裝置，工作時(shí)刀具與加工孔的對(duì)中性較好，不容易產(chǎn)生刀具中心線與加工孔中心線偏移而造成加工不準(zhǔn)確。被加工零件裝入夾具時(shí)，定位也比擬準(zhǔn)確，夾緊力適當(dāng)，不會(huì)破壞工件其他外表的加工精度。采用的PLC型號(hào)為FX0S-30MR，簡(jiǎn)單易懂且操作方便。缺點(diǎn)：因采用的組合機(jī)床類型為臥式，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)必須充分考慮到工件是否能夠定位準(zhǔn)確。所以只能采用將工件從右側(cè)面推入，后面和左側(cè)面均有支承釘定位的夾具。雖然定位準(zhǔn)確，但不能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化流水線的加工方式。必須由人工或機(jī)械將工件從一側(cè)推入，加工完畢后再將工件取出。對(duì)于現(xiàn)今自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)方式來說，有許多不利因素，比方生產(chǎn)率降低、增加人力物力；電機(jī)的頻繁起動(dòng)易減短壽命

35、；工件從一側(cè)推入操作不當(dāng)易造成事故等等。如采用立式組合機(jī)床，工件定位時(shí)可采用底面可伸縮的支承釘來定位，既保證了加工精度，又易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化流水線。此外，因沒有進(jìn)行過實(shí)地的工廠參觀，各類電器元件也因沒見過實(shí)物而沒有一個(gè)整體的印象，所以在進(jìn)行中間底座、側(cè)底座、電氣元件等方面的選擇時(shí)，有選擇型號(hào)過大而造成浪費(fèi)的現(xiàn)象出現(xiàn)。希望在以后的工作中，能多加改良，以設(shè)計(jì)出更合理、更實(shí)用、更簡(jiǎn)便的產(chǎn)品。2007年6月10日致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在袁成榮副教授的指導(dǎo)下完成的。感謝袁成榮副教授的諄諄教導(dǎo)和悉心指導(dǎo)！在這短短幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，無論是在收集資料、研究?jī)?nèi)容安排方面，還是在圖紙繪制、程序調(diào)試方面，袁成榮副教

36、授都給予了極大的支持和幫助！正是在袁成榮副教授的熱情指導(dǎo)下，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)才能順利完成！袁老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、寬以待人的長(zhǎng)者風(fēng)范，無一不讓學(xué)生受益終生！袁老師不僅在學(xué)習(xí)上熱情指導(dǎo)，而且對(duì)學(xué)生的生活以及其他方面都給予了親切關(guān)心，學(xué)生將銘記不忘！除此之外，作者還要感謝幫助過我的同學(xué)們。在你們的無私幫助下，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的許多難題都得以順利解決！我還要感謝學(xué)校的幫助如果沒有學(xué)校圖書館的資料那我就無法完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。最后，謹(jǐn)向我的指導(dǎo)老師袁成榮副教授和幫助過我的同學(xué)們和學(xué)校表示最真摯的感謝！丁飛2007年6月10日參 考 資 料1、戴曙 金屬切削機(jī)床 機(jī)械工業(yè)出版社2、林文煥 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)

37、 國防工業(yè)出版社3、袁哲俊 刀具設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社4、陳遠(yuǎn)齡 機(jī)床電氣自動(dòng)控制 重慶大學(xué)出版社 20045、許小楊 專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì) 重慶大學(xué)出版社6、吳圣莊 金屬切削機(jī)床概論 吉林工業(yè)大學(xué)出版社7、徐鴻本 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 8、謝家瀛 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1994 9、成大先 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)第3版 第3、5冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社10、鄭忠 新編工廠電氣設(shè)備手冊(cè)上、下冊(cè) 兵器工業(yè)出版社 199811、鐘肇新 可編程控制器原理及應(yīng)用第二版 華南理工大學(xué)出版社 199912、馮辛安 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 199913、唐一平 ?Advance

38、 Manufacturing Technology? 科學(xué)出版社 200014、Warren S.seamws:Computer numerical control .Delmar Publishing inc, 198815、Hideo MATSUKA.Japanese open control system for Manufacturing Equipment .Int Japan Socprec Eng 1996.16、Rajashera K,et.al.Sensorless control of AC Motor Drives. New York IEEE PRESS. 199517

39、、E.Budak.Y.Altintas Prediction of Milling force coefficients from ortbogonal rans ASME Journal of Manufacturing science and Enginnering , 1996附錄一：PLC程序控制指令表9JWKffwvG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ!djs#XuyUP2kNXpR89AmYWpazadNu#KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwcvR9CpbK!zn%Mz849GxG89AmUE9aQGn8xp

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